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　　【中國安防展覽網 科技動態】魚眼全景攝像機，由魚眼鏡頭、圖像傳感器、電源管理模塊和電源構成；其特征在于：包括全景攝像機和ＰＴＺ攝像機控制器；其中，魚眼鏡頭連接圖像傳感器，圖像傳感器與ＰＴＺ攝像機控制器相連，全景攝像機與ＰＴＺ攝像機控制器相連，電源通過電源管理模塊向各部分供電。采用了ＰＴＺ攝像機控制器、全景攝像機和魚眼鏡頭相結合的結構，使整個系統不存在盲區，通過整體和局部圖像對比顯示方式，對局部進行放大跟蹤，得到清晰圖像。真正實現了采用較少的攝像機無死角地監控一定范圍內的整個空間。這種魚眼全景攝像機在大部分場合是適用的，尤其適合安裝在連鎖行業、樓宇監控、加油站、銀行、停車場、運動場還有大型商場等。
　　
　　魚眼全景攝像機類別
　　
　　魚眼全景攝像機由單傳感器配套特殊的超廣角魚眼鏡頭組成，并依賴圖像校正技術還原圖像的魚眼全景攝像機。出色的性價比令此類產品占據市場主流份額，但魚眼鏡頭的特殊性會造成對傳感器像素的必然浪費，并且其畫面邊緣畸變部分難以達到高清晰度，亦即限制了監控范圍內的清晰度覆蓋面積；依據魚眼攝像機的核心技術實現的具體位置與方式，目前可進一步歸納為如下三大類：
　　
　　1、軟件前端固件集成（軟件方式）
　　
　　此類攝像機所有的功能實現軟件，包括圖像矯正、虛擬PTZ、智能部件以及壓縮算法等全部被集成在攝像機內部的固件上，未來的升級亦只需對前端設置進行更新。與此同時，其后臺pc亦可提供虛擬PTZ等功能，給予用戶事后靈活改變觀看視角及側重點的可能。又因為相同計算量在硬件晶體與軟件PC上的負荷量區別很大(同一個運算任務，當涉及到計算矩陣的問題時，會占據軟件大量資源，硬件晶體上的運算則相對更快。)，所以這種前端集成方式大大釋放了后端服務器以及網絡的資源。結合分布式架構，此類產品在應用到大中型項目時能大程度減少后端服務器的配置，一般來說即使大型項目也只需配置一個pc端服務器，例如DAS、NAS等等。另一方面，由于前端固件在技術上的限制，預計此類全景攝像機多只能處理到五百萬像素。隨著高清化的推進，能否突破此瓶頸將是這類全景攝像機今后大的發展難題。
　　
　　2、芯片前端實現（硬件方式）
　　
　　現在已經有中國臺灣廠商開發出可直接實現一定圖像矯正及四分屏輸出等基礎功能的芯片產品，也就是對魚眼全景攝像機有興趣的廠家，可直接集成此類芯片與魚眼鏡頭便可得到產品。此方式所有功能同樣在前端實現，但不同于軟件前端固件集成的是它不允許對原始圖像的保留以及后續操作。在用戶選定固有的功能之后，機器依據指令在前端攝像機內部處理好圖片，進而輸出到后端實現二分屏或四分屏效果。
　　
　　這種方式的出現給了一部分暫時不具備自主研發能力的廠家與全景攝像機“親密接觸”的可能，也適用于一定范圍的低端市場。但它所有功能被封裝在成品芯片中，廠家難以進一步自主升級，或者開發新的應用功能，更不允許用戶在事后根據實際需要改變觀察視角，或進行相應的分析處理操作，具有很大的局限性。未來當務之急是提升此類型產品的靈活性，考慮是否可在芯片內部預留改寫及升級的空間。
　　
　　3、后端軟件實現
　　
　　此類全景攝像機所有功能皆由安裝在后端PC上的軟件實現，前端攝像機只負責抓取圖片，因此產品在成本與售價上都有優勢。
　　
　　依賴后端PC強大的處理能力，此類產品沒有清晰度升級方面的瓶頸限制，在實現基本多分割顯示、虛擬PTZ等功能的同時，原始圖像的保留亦使得后期可進行更多的信息收集與處理工作。可另一方面，此類產品對后端PC與網絡資源消耗較高，應用在大型項目時需要配置更多后端服務器。
　　
　　魚眼全景攝像機的核心
　　
　　核心算法
　　
　　上核心圖像處理算法這塊，直接影響系統資源占有率，直接影響碼流、帶寬和存儲。核心算法的好壞直接影像圖像邊緣彎曲的矯正，場景的分割，虛擬PTZ、轉動、放大，這些都是由核心算法帶動的。
　　
　　魚眼鏡頭所成的像，由于景深曲率的影響，圖像的畸變十分嚴重，不符合正常視覺感受。故需要圖像矯正技術消除魚眼鏡頭畸變。圖像矯正技術的思路并不復雜，一般是從原始餅圖拉出一個單獨扇形，再根據比例及透視等原理進行一定變形及校正處理，拼合這些分別處理好的扇形圖像便可得到符合監控需求的圖像。對于需求不高的產品，可直接對圓形餅圖進行簡單四角拉伸，也能取得適合人眼觀看的圖像效果。
　　
　　雖然具體到每一個廠家其核心算法必然會有所不同，但圖像矯正技術的中心思想都是采用一定算法把邊緣畸變嚴重的圖形拉伸整合為適合觀看的正常比例圖像。其中所用算法的合理性、編程水平的高低及終系統資源占用率共同決定了此算法的優劣。至于虛擬PTZ，其實就是在圖像內部進行像素抓取，以實現放大與旋轉等功能，對比校正算法它主要的困難不是如何取得更為的圖片效果，而是如何更好地同時整合到前端固件與后端軟件上，實現對事實與事后錄像的雙向虛擬控制。
　　
　　魚眼鏡頭
　　
　　鏡頭的選擇將決定圖像質量的性能上限，采集到的數據不清晰，后處理再強也不能“虛構”像素。從特性而言，魚眼鏡頭是一種超廣角的特殊鏡頭，這種攝影鏡頭的前鏡片直徑且呈拋物狀向鏡頭前部凸出，其視覺效果類似于魚眼觀察水面上的景物。雖然視場角提供了的享受，但卻是以犧牲原有監控畫面為前提獲得的，魚眼鏡頭這種變形的圖像一般稱之為桶形畸變，這種畸變會隨著視場角的擴大而嚴重，不過，這也是一種合理現象。杭州普維光電技術有限公司總經理李捷表示：“魚眼鏡頭是按照折射光學原理設計，一種有多塊折射透鏡組合而成的超廣角鏡頭，能夠對超過2π立體角空間進行拍攝，但是視場角和角分辨的設計受到制約。典型的表現就是靠近光軸的中央區域的目標角分辨很較高，但是遠離光軸的邊緣區域的目標角分辨率太低(邊緣圖像嚴重壓縮)”
　　
　　電子PTZ
　　
　　電子PTZ是基于IP的全景攝像機的一個亮點功能，不同于其他攝像機的云臺控制，可以放大或移動監控視野內的圖像區域，當轉變方向觀察另一個圖像區域時，不會發出任何噪音，隱秘且不易察覺。全景攝像機的PTZ不需要機械部件的參與，提高了產品的壽命和可靠性，同時其技術特點可以保證有多個PTZ的窗口可以被同時預覽，顛覆了PTZ在傳統攝像機上只能分時觀察不同區域的理解。
　　
　　魚眼全景攝像機場所應用
　　
　　根據實際參與項目經驗而言，通常需要進行全景監控主要應用主要有以下幾種情況。
　　
　　1、只需要監控整個場所全范圍局勢的，不需要細節的場合，如大范圍的公共場所、交通樞鈕、交通路口。由于這些地方視野開闊，寬度有些甚至達到在百米以上，在看清全景圖像實現調度的同時，不可能也沒有精力再看清車輛牌照號碼等細節。
　　
　　這些場合只需要在制高點安裝一臺攝像機即可實現全景監控，這個時候采用一臺魚眼攝像機即可以滿足一個場所內的全景監控。
　　
　　2、在特別注重細節的監控場所，同時實現無死角監控，如銀行、超市、商場。在這些容易發生搶劫、偷竊安全事件的場所，*的面孔要看的越細越清越好。
　　
　　這不僅需要監控整個作案的全景過程，更需要每個人的有別于其他人的任何特征。
　　
　　3、不僅需要監控全局局勢，而且還要重點突出有特殊情況，提前預警調取發生事件畫面，這樣具備全景基本功能的同時又達到重點突出的效果，也算一個特色，同時實現監控效果與成本兼顧。
　　
　　采用低分辯率全景攝像機監控，通過內置監控行為算法軟件，再配合自動云臺攝像機，實現全景監控基本功能和重點圖像抓取。通過軟件計算分析全景視頻畫面，如果出現預設的視頻畫面，如無人區突然出現有移動目標，廣場上人員奔跑，車輛事故，由軟件操作配合的帶自動云臺的特寫攝像機重點監控。
　　
　　4、還有一種所謂的全景監控好理解，即為了實現整個場景的監控，從不同角度安裝多個攝像機，這對用戶而言是一筆不小的預算，因此也不經濟。
　　
　　同時由多個攝像機捕獲的視頻畫面，由于各畫面間關聯性較差，給操作者對監控范圍內的某一運動物體的連續監控帶來了一定的難度。